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利用太陽能充電早已不是什么稀奇事，但讓電動車實現太陽能充電，那著實是件稀罕事。近日，揚州大學水利與能源動力工程學院副教授蔣偉和學生研究的“采用光伏供電的電動車無線充電系統”獲得首屆全國大學生綠色能源科技創新大賽一等獎，該發明讓電動車無線充電變為現實，使用者只需將經過改裝的電動車放在太陽能光伏板旁便可以實現無線充電。
科學原理 以空氣為介質傳輸太陽能
“其實這項發明利用的是無線電能傳輸技術。”采訪中，負責這項研究的指導老師蔣偉副教授先給記者解釋了這項技術的研發背景。
無線電能傳輸技術中，電能的傳輸與設備的充電接口無關，所以這一技術一旦得到普及，不僅將解決不同品牌、不同接口的充電器不兼容的問題，同時因為沒有了電線和充電接口，就增加了可利用空間，對環境起到了美化效果，更為重要的是在易燃易爆環境和水下、油田井下等特殊場合操作時，該技術可避免種種危險情況的發生。
蔣副教授介紹，現在國內外都在研究關于電動車無線連接的項目，但卻鮮有成熟的技術體系，“近幾年，我們一直都在研究相關技術，目前已經形成了相對成熟的電動車無線充電技術體系。”
“簡單地說，這個項目是一個以空氣為介質的無線能量傳輸系統，取用太陽能，通過我們的核心技術無線傳輸，利用太陽能給電瓶車充電。”
實際操作 距離小于8cm可自動充電
昨天，記者見到了這輛可以無線充電的電動車。從外觀上看，這輛電動車并無特別之處。但是在車子旁邊，放著一塊面積不大的太陽能光伏板。負責這個項目的研究生徐松告訴記者，當電動車與太陽能光伏板的距離小于8厘米時，電動車便可自動充電。
“與普通的電動車相比，用于無線充電的電動車，我們安裝了特殊的裝置，這種裝置可以理解成是太陽能的接收端，而太陽能光伏板則可以理解為是能量的發射端。”徐松解釋，當兩者之間的距離小于8厘米時，發射端中的控制器會自動感應，進行充電過程。
那么，這項技術的奧妙在哪里？徐松介紹，這項系統主要由高頻逆變電路、諧振傳輸網絡、整流電路、功率匹配變換器等組成，“無論是電動車還是太陽能光伏板，輸出的都是直流電壓，而兩種直流電壓是不能直接進行無線傳輸的，所以在傳輸過程中，光伏電池作為低壓直流電源輸入，要經過裝置中的系統進行交直流轉換，最后給電動車負載的蓄電池充電。”
“這些過程說起來簡單，但是為了實現電流的轉換，成功將太陽能接收并轉變成電動車可以利用的電流，這中間的傳輸過程都是要經過不斷計算和反復實驗的。”徐松說，這項技術，他們整個研究團隊花費了一年半的時間，才將完整的“電動車無線充電系統”設計出來。
仍在完善 希望傳輸距離能夠擴大
談及這項技術的創新點，蔣偉副教授介紹，這項技術適用于不同電壓等級電器的無線充電，同時軟件設置自動檢測，操作方便，智能、省電。
他指出，對于無線電能傳輸的研究,目前國內外主要研究的是高頻、大功率的無線電能傳輸，并且對于輸入和輸出功率控制不多。該系統完成了感應式無線電能傳輸的研究，并且利用了“諧振技術”，相比現有的技術，本系統主要突出點在于低頻、小功率的傳輸，并且對系統的輸入和輸出功率進行了控制。
那么，這項技術能不能實現大規模推廣呢？徐松坦言，雖說現在這項技術已經有了實體，但與此同時，也有一些不完美的地方，“比如能源利用率還不夠高，比如原本接受2000瓦的太陽能，但真正傳遞到電瓶車的可能只有1800瓦，導致了能源浪費，我們還是希望能源能100%利用。另一方面，目前電動車和太陽能光伏板距離必需在8厘米以內才能實施能量傳輸，距離越近，效率越高，下一步，我們希望這個距離能變大，更加方便使用者充電。”
“除了用于電動車，這項技術還適用于低頻、小功率電能無線傳輸，對目前的無線電能的研究具有很大的參考價值，能促進目前市場上出現的小型充電裝置的改進，增大無線充電裝置的發展和普及。”蔣偉副教授說，未來這項技術會不斷完善和普及，電動車利用太陽能充電不再是夢想。
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